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¿Qué tienen en común el cambio climático, la acuicultura, el suministro de alimentos y la salud humana? Todos ellos pueden beneficiarse de los microbiomas, según el coordinador del proyecto MASTER.
«El objetivo principal del proyecto es adoptar un planteamiento holístico a fin de desarrollar productos, alimentos, piensos, servicios y procesos microbiómicos concretos con un elevado potencial para mejorar la cantidad, calidad y seguridad de los alimentos», afirma Paul Cotter, director del Departamento de Biociencias y responsable principal de investigación del Centro de Investigación Alimentaria Teagasc (Irlanda).
Tal como explica Cotter, el microbioma es el conjunto de todos los microorganismos que viven en un entorno determinado. El microbioma intestinal —que incluye bacterias, arqueas, hongos y virus— desempeña un papel fundamental en la digestión de los alimentos que comemos, nos protege contra enfermedades y produce las vitaminas que nos ayudan a mantenernos sanos.
Pero los microbiomas también se pueden encontrar en múltiples cadenas alimentarias, muchas de las cuales están interconectadas. Entre ellos figuran los microbiomas asociados a los animales de granja y las plantas cultivadas, los microorganismos que viven en entornos físicos como el suelo y el agua, y los que se utilizan directamente para la fermentación del pan, el alcohol y otros productos.
«Al aprovechar la capacidad de estos microbiomas con nuevas tecnologías e investigaciones pioneras, podemos mejorar la salud y la resiliencia de peces, plantas, suelos, animales y seres humanos, lo que supondrá un cambio revolucionario en nuestras cadenas alimentarias», añade Cotter, coordinador del proyecto.
Mejora del ganado bovino
Mediante la extracción de datos de microbiomas y el desarrollo de herramientas de datos masivos para identificar las interrelaciones entre microbiomas, el proyecto MASTER ha proporcionado mejoras clave a la cadena alimentaria, lo que respalda el cumplimiento de la Estrategia «De la Granja a la Mesa» de la Unión Europea.
Una de esas mejoras consiste en permitir a los ganaderos del sector bovino criar animales que emitan menos metano. En esta línea de investigación se estudió el papel de la alimentación, la genética del hospedador, la eficiencia alimenticia y el microbioma del rumen en los resultados medioambientales del ganado vacuno.
A lo largo de varios años, los investigadores recopilaron datos sobre el metano de más de mil quinientos bovinos y datos sobre el rendimiento de más de tres mil raciones alimenticias. Esa información se combinó para crear la primera base de datos de toros sementales basada en la producción de metano de su descendencia.
«En esencia, esto significa que ahora podemos seleccionar el ganado para reducir su producción de metano», observa Stuart Kirwan, becario de investigación del Teagasc.
«También existe la posibilidad de combinar este avance con otros del proyecto MASTER para reducir aún más la producción de metano en el futuro», añade Cotter.
Acuicultura libre de microorganismos patógenos
El trabajo desarrollado en el marco del proyecto también contribuyó a hacer más sostenible la acuicultura al crear una tecnología que detecta con rapidez microorganismos patógenos de peces.
«La acuicultura, o cría de peces u otros organismos acuáticos en grandes tanques o en jaulas marinas, podría producir de forma sostenible alimentos de alta calidad en grandes cantidades», afirma René Groben, director de proyectos de microbiología en Matís, uno de los veintinueve socios del proyecto.
Sin embargo, uno de los principales problemas de la acuicultura son los microorganismos patógenos, que se propagan de forma rápida entre poblaciones muy densas. En el proyecto MASTER se desarrolló un sistema de vigilancia capaz de proporcionar a los piscicultores información rápida y fiable sobre la presencia, gravedad y tipo de microorganismos patógenos en una piscifactoría, y sobre si es necesario tomar medidas para proteger la salud de la población de peces y de los consumidores.
Según Groben, las ventajas de esta innovación son innumerables. «Puede identificar todos los microorganismos juntos y funciona con una amplia variedad de tipos de muestras de acuicultura como, por ejemplo, muestras de agua, tejidos de peces y el biofiltro de los tanques», explica Groben. Estas pruebas también pueden llevarse a cabo «in situ», lo que significa que los resultados se pueden obtener en horas, una mejora notable en comparación con los días o semanas que requieren los métodos de prueba tradicionales.
Alimentos más saludables y sostenibles
Otras innovaciones del proyecto MASTER son una nueva tecnología para detectar microorganismos patógenos en el suelo, tecnologías de enriquecimiento selectivo del ADN bacteriano de plantas y estrategias para mejorar la bioconservación de alimentos marinos y carne.
Además, el equipo del proyecto validó un procedimiento para cartografiar los microbiomas en la industria alimentaria, lo que fomenta la optimización de procesos, la reducción de residuos y la mejora de la calidad y seguridad de los alimentos. Los investigadores lograron incluso crear un mapa de las interconexiones entre los productos alimenticios, los nutrientes, los microorganismos y el intestino humano, sentando las bases de las recomendaciones nutricionales que utilizan la modulación del microbioma intestinal para mejorar nuestra salud general.
Aunque heterogéneos, cada uno de estos resultados se traducirá en alimentos más saludables y producidos de forma más sostenible, que ofrecerán un mayor nivel de calidad, seguridad y vida útil de almacenamiento. «Estos resultados tendrán implicaciones importantes, ya que mejorarán nuestra comprensión de los microbiomas asociados a las cadenas alimentarias y posibilitarán abordar retos sociales clave como la seguridad alimentaria y nutricional, la salud y el bienestar, la gestión de los residuos alimentarios y la adaptación al cambio climático y su mitigación», concluye Cotter.